Métabolisme du glycogène
publicité
Métabolisme du glycogène • Dégradation du glycogène • Synthèse du glycogène • Contrôle du métabolisme Métabolisme du glycogène • Glucose est la source d’énergie principale pour tous les tissus • Homéostasie du glucose par synthèse et dégradation de polysaccharides • • Polysaccharides chez l’homme et les animaux: glycogène Polysaccharides chez les plantes: amidon • Les fonctions du glucose – – – 1. Source d ’énergie 2. Précurseur du groupe ribose des nucléotides 3. Fournit des équivalents de réduction sous forme de NADPH aux réactions de biosynthèse Structure du glycogène La glycogénolyse • • Le glycogène se trouve dans les muscles et le foie sous forme de granules cytosoliques (taille de 10 à 40 nm) Dans les muscles: • • Glycogène glucose 6-phosphate glycolyse énergie Dans le foie: • Glycogène glucose circulation (ery ’s, adipocytes, cellules du cerveau) absorption par autres cellules Glycogène phosphorylase • Glycogène + Pi --->Glycogène + Glucose 1-phosphate • Glycogène phosphorylase scinde la liaison terminale α-(1 non réductrice (n résidus) (n-1 résidus) enzyme à pyridoxal phosphate 4) de l ’extrémité La réaction catalysée par la glycogène phosphorylase Glycogène phosphorylase Contrôle allostérique de glycogène phosphorylase La glycogénolyse (2) Action de la glycogène phosphorylase La glycogénolyse (3) Effets de l’enzyme de débranchement La glycogénolyse (4) • Glucose 6-phosphate + H2O Glucose + Pi Glucose-6-phosphatase Synthèse de glycogène par une voie différente Synthèse de glycogène par une voie différente (2) La régulation du métabolisme de glycogène (1) La régulation se passe à quatre niveaux: • L’organisme dans son ensemble • Le récepteur à la surface de la cellule • La transduction du signal • Événements intracellulaires La régulation du métabolisme de glycogène (2) • A. Les hormones – Rôle du glycogène • Redistribution du glucose – Réserve en abondance (après repas) – Libération du glucose en cas de disette (jeûne, fuite, lutte) – Organes impliqués • • • • • Pancréas Glandes surrénales Foie Muscles Adipocytes – Les signaux • Hormones: insuline, glucagon • Métabolites: glucose, lactate La régulation du métabolisme de glycogène (3) • L ’insuline: • Protéine de 51 acides aminés • Sécrétée par des cellules β du pancréas • Taux de glucose , taux d ’insuline • L ’insuline stimule la consommation de glucose • Le diabète sucré du type I • Taux excessif du glucose • Déficit d’insuline (lésion du pancréas) La régulation du métabolisme de glycogène (4) • Le glucagon • Protéine de 29 acides aminés • Sécrétée par des cellules α du pancréas • Taux de glucose , taux du glucagon – L’action de l ’insuline et du glucagon s’opposent • Taux du glucagon élevé pendant le jeûne – Le diabète sucré du type I • Taux anormal et élevé du glucagon La régulation du métabolisme de glycogène (5) • L ’adrénaline (épinéphrine) – Catécholamine dérivée de la tyrosine • Adrénaline • Est sécrétée par les glandes surrénales en réponse de fuite ou de lutte • Accélère la dégradation du glycogène La régulation du métabolisme de glycogène (6) • • • B. Récepteurs d ’hormones La spécificité d’une hormone dépend de la présence de récepteurs Sensibles à l’insuline: • Insensibles à l ’insuline • Le diabète du type II (diabète des adultes): • • • • • • • • Cellules des muscles Adipocytes Foie Cellules du sang Cellules du cerveau Les récepteurs d’insuline répondent mal avec comme résultat un taux anormalement élevé de glucose Récepteur de glucagon: le foie seulement Récepteurs adrénergiques fixent l’adrénaline • Différents sous-types: α1 et β La régulation du métabolisme de glycogène (7) • C. Les protéines G (fixent des nucléotides de guanine) Les protéines G sont des transducteurs intracellulaires. Elles constituent une famille de protéines Rôle typique d’une protéine G Rôle typique d’une protéine G • Hormone • Exemples récepteur protéine G enzyme cascade Insuline récepteur protéine G transporteur de glucose Glucagon AMPc récepteur réponse protéine Gs adénylate cyclase protéine Gs adénylate cyclase Adrénaline AMPc récepteur β-adrénergique phospholipase C La régulation du métabolisme de glycogène (8) • D. Messagers seconds Exemples: l’inositol 1,4,5-tris-phosphate de diacylglycérol Attachement de l’adrénaline au récepteur α1adrénergique Protéines contrôlant le métabolisme intracellulaire du glycogène Effet de l’AMPc-protéine kinase sur la phosphorylase kinase et glycogène synthase AMPc phosphodiestérase Rôle de la protéine phosphatase-1 Inhibition de la protéine phosphatase-1 par l’inhibiteur-1 Régulation du métabolisme du glycogène par le glucose Stimulation des récepteurs αadrénergiques
